该方法以磨浮分离后的镍精矿为原料,熔炼铸造阳极,以纯镍起始极片为阴极,进行电解制备金属镍的冶金过程。(一)电解原理及技术条件硫化镍阳极电解过程的机理不是很清楚。一般来说,Ni3S2的阳极溶解是在不同电位下生成不同的缺镍硫化物(Ni2.5S2,Ni1.5S2,Ni1.2S2,NiS2),稳定的NiS,S0和S42-。根据实际工业生产,阳极过程总反应为:Ni3s2-6e = = = 3Ni2++2S0,阳极表面少量金属优先被电化学溶解,硫化物增厚,阳极电位升高,从而生成SO42-,电解液pH值降低;
随着阳极中的S不断被氧化,而阴极中的Ni2+沉淀,电解液中的pH值不断降低,Ni2+也不断降低。为了保证电解过程的正常进行,必须向阴极区不断输入Ni2+浓度、pH值和杂质含量符合要求的新鲜电解液。因此,需要对阳极溶液进行预净化,去除杂质,调节pH值,补充制液过程中产生的高浓度Ni2+溶液,并返回电解槽。阳极溶液中的主要杂质是铁、铜、金刚石等。通常的净化方法是曝气氧化水解沉淀除铁;加入硫以除去铜;通过氯气氧化和沉淀去除钻孔。制液工艺为:阳极液作电解液,硫化镍钻阳极。用铜板阴极控制电极电位,可以促进H+在阴极放电而不沉淀Ni2+,从而提高溶液中Ni2+的浓度。电解液的组成(克/升):镍70-75,铜0.003,铁0.004,钴0.02,硫酸42- 90-110,C1 70-80,钠+< 45;电解温度70℃;电解液流速380-420 ml/min:电流密度240 a/m2;;罐体电压为3-4.5V;新电解液ph值为pH5.0阴极期为4-6天,阳极期为9-11天。(2)电解设备电解槽由钢筋混凝土制成,内衬环氧树脂保护层。阴极极片放在一个木框中,木框上涂有聚酯隔膜,使隔膜中的液面高于外部液面20-25毫米,保证阴极区Ni2+浓度稳定。将阳极置于合成纤维制成的阳极袋中,收集阳极泥。阳极是将二次镍精矿渣等材料在反射炉中熔化,然后在阳极浇铸机上浇铸而成,每块重70-72公斤,保温48小时,以增加阳极强度,防止阳极破碎。阴极是通过在晶种板电解槽中电解沉积晶种板制成的镍片。电解镍的纯度为99.97%。阳极泥含有80%-90%的硫,约6%的镍和少量的贵金属。
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